100%
企業人文

分秒間掌控臺灣經濟命脈電力調度 現代諸葛統帥千軍

中央調度中心為全國電力系統運籌帷幄的樞紐,亦是全臺電源、電網調度操作總指揮,任務是全面調度與監控各發電、輸電設備運轉情形,一個指令往往即牽動整體民生經濟、社會安全與國家安定。

偌大的中央調度中心,放眼望去,電力系統監控盤占據整個牆面,輸電線路、超高壓變電所,包括水力、火力、核能等發電廠,化成一個個明暗號誌,而其牽動的,是整個臺灣的電力狀況。

電力系統監控盤可說是一幅展開的帶兵打仗作戰圖,讓中央調度員洞悉各地電力增減狀況,指揮電力系統的最佳調度,每個指令下達都關係著臺灣經濟民生,稍有閃失,影響的不只是一度電電費2元的損失,以出口貿易支撐經濟主力的臺灣,停電損失的產值實難估計,誰也擔當不起。

身負指揮重責 電力系統持續進化

身為電力調度處處長的籃宏偉肩負重任,他把電力調度定義為:「如同一個作戰部隊,沒有指揮,如何打仗?電力調度須綜觀全面的電力系統,以兼顧安全、經濟、品質的方式對各地發電廠下達指令,再透過電網如鐵塔、輸電線、變壓器,將電力傳到用戶端。」

中央調度中心監控的是345kV(仟伏)及161kV的電壓,好比身體的主動脈;161kV以下隸屬區域調度中心,即如小動脈;22kV以下由配電調度中心操作,則似微血管,共分為三階層調度。而中央調度中心有如中樞神經,不只是監控電網,還要隨著負載變化調度電源,可謂牽一髮而動全身。

臺灣電力系統的安全可靠是世界首屈一指,Google在臺設立資料中心,即印證我國供電穩定又便宜的優勢,正因有「電網、電源結構強健的電力系統」。但今日強健的系統,卻是拜民國88年729大停電與921大地震所賜,揭露了電力系統的弱點,才促使台電展開電力系統的快速進化。

籃宏偉處長回憶表示,729大停電起因於臺南左鎮的連日豪雨,位於順向坡的龍崎電塔受土石流沖擊而倒塌,這一倒引發全臺五分之四以上的電廠跳機,臺南以北完全陷入黑暗,更衝擊我國以新竹科學園區為首的電子產業,造成龐大的經濟損失。

一座電塔的存亡怎會牽連整個臺灣用電?原因是當時北臺灣發電建置並不足以應付北部電力的高負載需求,以致仰賴「南電北送」的比重過高,供電穩定性差,也不利於彈性調度。但當時增建輸電線路常遇民意、地方政府等外部阻礙,921大地震更凸顯了這個問題的嚴重性。經此兩役,社會大眾方察覺電力系統建設的重要性,台電順勢加緊拓建電網架構,兩條主幹線增建為三條,四迴路加設為六迴路,以三路六迴打造更完備的電網系統,同時84年民營電廠開放後,北部的國光、新桃等電廠陸續商轉,讓電源分布趨向南北均衡,有效強化電網結構。

電力負載預測 天氣、時段都要顧

一天24小時,用電的負載曲線是變動的,如同人體血壓、心跳的分秒變化,隨四季更迭而需求不同,調度電力除了要顧及成本經濟,最重要的就是維護安全與品質。

電無法儲存,一旦發電就會產生供需平衡的問題,電力過剩會導致頻率飆升,影響電力品質及發電成本;電力不足會導致頻率偏低,造成機組跳機或迫使系統崩盤,因此電力的負載預測極為重要。每天下午3點前,中央調度中心會先預測出隔日的電力負載曲線圖,做為調度參考。高低起伏的曲線圖,呈現出24小時用電量,透過不同時段所需電量的預測,以經濟原則為前提,安排核能、火力、水力等不同能源的發電配置。通常白天工業用電節節攀升,下班時段用電量略降;到了晚上,路燈、商業用電與家庭用電等需求量變大;半夜則是負載最低的時候。

調度人員甚至要注意氣候對負載造成的影響。104年4、5月氣候乾旱與高溫造成民眾用電量攀升,供電情形持續吃緊,直到5月下旬梅雨報到,連日降雨才讓氣溫回落,調度處人員晚上聽到雨聲連做夢都會笑。7月份的大學聯考也是一大挑戰,教育部非常擔心會停電,因為夏季溫度高、負載量又大,機組容易故障,為此,籃宏偉處長還先協調各電廠調度發電,原以為餘裕十足,沒想到7月2日當天卻碰上協和、和平及麥寮電廠各一部機組故障,備轉容量降到只剩1.9%,與限電邊界根本是擦邊掠過,「壓力大到真是點滴在心頭!」

調度如打仗 調度人員向天挑戰

現場即時調度,取決的就是第一線調度人員平日累積的經驗與知識,從電力系統、保護電驛、電機機械、電網安全分析、負載預測,到氣象知識、水文、雨量預估等等,簡直要上通天文、下知地理。

靈活度更是不可或缺,「隨時保持高度警覺性、靈敏度,避免錯誤操作,要有柯南辦案求真的精神。」臺北中央調度中心林裕珀值班經理表示,他擔任第一線調度員已邁入35個年頭,「掌握大方向之外,哪裡降多少、升多少負載量,都要精算。」當系統發生異常,能應變的時間僅有幾秒鐘,連眨眼的時間都沒有,最擔心的就是決策不夠好,危害系統安全。

「調度不能用風和日麗去評估,通常會用最壞的狀況去打算,尤其遭逢颱風、地震、土石流時,中央調度中心等於是向天挑戰。」籃宏偉處長表示,以杜鵑颱風為例,一般颱風是凌晨來襲,杜鵑卻在下午5、6點登陸,此時段的家庭、路燈等用電負載大,導致供不應求,所有線路、發電機的顯示畫面都在異常跳動。因此,為確保颱風來襲時的用電安全,所有機組都處於備轉狀態,隨時可發電,確認水庫是否滿存、燃料管控、加強電網維護等,並注意中心點登陸時間。

突如其來的天災中,「以地震最為恐怖!」林裕珀經理心有餘悸的說。102年的327南投大地震,當時監控盤上的超高壓輸電線路跳掉13條,線路顏色頓時從橘轉白,僅剩一條線路可用,他要面對的是整個系統超載的危機,「最怕就是系統分裂」,亦即電網斷掉,無法南電北送。為避免南北供電頻率失衡導致系統崩潰,他緊急下達「先降載」指令,解除嚴重超載的線路,否則線載流量超額,將造成電纜因過熱下垂觸碰到樹枝或障礙物,就會引起斷路器跳脫導致停電。

現任高雄中央調度中心的林耀宗值班經理,也曾碰上百年來最大的921大地震,當時中央調度中心警鈴大作,監控盤上所有警示燈都亮起,「當下真的很驚慌,不知發生什麼狀況!」接下來一陣天搖地動,剎那間,電力系統全都停擺,必須逐一確認全臺系統狀態與停電範圍才能重新啟動發電機組,復電過程繁複辛苦,且因中部地區變電所及鐵塔損壞嚴重,復電後全臺系統分裂為北中南三區,形同三座孤島,儼然是一場世紀大災難。

為執行921震後的電力調度及因電源不足的緊急限電、復電指令,人力需求大增,只得把原本輪值人力從每班三人八小時,改為每班六人12小時,「當時許多值班人員幾乎都以公司為家」,其難度在於要運用僅存的幾條輸電線路供應全臺用電,不僅要維持發電與用電量的平衡,也要穩定既有系統不能崩潰,造成停電。由於南部電力被整個切斷,北部採取計畫性負載限制與緊急分區輪流停電交替運作以壓低用電需求,忙得不可開交。

落實一個指令、一個動作

中央調度員下達指令給各地發電廠,有什麼訣竅呢?林裕珀經理表示:「要很有耐心,讓對方確實了解指令」,除了操作經驗累積,他們也要實地考察電廠設備與運作,直接與電廠人員溝通調度上所碰到的問題,並隨著設備更新隨時吸收新知,模擬對方會執行的動作或遭遇的困難,才能真正知道下達甚麼樣的指令,「指揮別人,要比別人懂。」

「調度時什麼事都會發生,要有危機意識。」林裕珀經理說明,由於變數太多,經驗傳承與培訓極為重要,新進人員須透過調度模擬訓練系統的模擬狀況進行測驗,為將來面對突發狀況時的應變策略預作演練。不過,長年面對如此壓力,堪稱「南北雙雄」的兩人從未退縮過,林裕珀經理笑說:「當事故可以被救起、處理好,就是最大的成就。」林耀宗經理也相當認同:「只要能夠平安下班,沒有用戶停電就很滿足,這是一種自我肯定!」

雙主控世界首創 南北調度互為備援

無預警的災害雖考驗電力調度人員的應變能力,卻也讓台電屢屢從過程中汲取教訓與經驗,並且不斷精進我國電力系統。91年的SARS流行期間,也讓中央調度中心上緊發條,為避免一人感染,全員隔離的狀況發生,上班時除了要登記體溫,交班時更是隔著玻璃窗僅以電話聯繫,還將所有調度員統一安置在訓練所,嚴格管制進出,顯見調度員工作的重要性。

不同於他國,臺灣發電完全沒有外援,歷經美國911事件、臺灣SARS事件後,台電決定增設高雄中央調度中心,南、北中心即時連線、互為備援,此「雙主控調度」設計為世界首創,連其他國家都參考跟進,「鑑於臺灣用電成長,雙主控設計可分散風險,一方發生事故時,另一方就能馬上接手調度。」籃宏偉處長表示。

「老天爺出的題目沒有範圍,瞬息萬變,千萬不要自我感覺良好,心存僥倖!」籃宏偉處長說。近年異常劇烈氣候導致天災頻仍,加上民眾反核電,也抗拒電廠及電力設施的興建,使電力系統備轉容量不足時備感壓力,也更考驗調度人員的專業與智慧。

身為幕後操盤手,中央調度中心一如樂隊的指揮,是樂隊的靈魂,如何靈活調度各發電、輸電設備協調合奏,讓用電者無後顧之憂,關鍵在於專業、技術與經驗;而當燈火通明的璀璨映照夜空時,也是他們最感安心的時刻。